Detection of dye by SERS technique, using SERS substrates made of silver nanoparticles deposited on porous amorphous silicon carbide layer
DOI:
https://doi.org/10.51453/2354-1431/2015/65Keywords:
SERS substrate, porous silicon carbide, anodic etching, malachite green, silver anoparticles.Abstract
In this report we present the initial results of the use of silver nanoparticles (AgNPs) deposited on porous silicon carbide (PSiC) layer for trace detection of malachite green using the surface-enhanced Raman scattering (SERS) effect. More specifically, the SERS substrates were fabricated from AgNPs deposited onto the surface of a porous amorphous silicon carbide layer (AgNPs@PSiC). Results showed that the change of the structure of PSiC layer and/or AgNPs affect to the Raman enhancement factor of the SERS substrates. With the best AgNPs@PSiC substrate, the MG concentration as low as 10-9 M can be detected.
Downloads
References
1. T.Q.N. Luong, T.A. Cao and T.C. Dao (2013), “Low-concentration organic molecules detection via surface-enhanced Raman spectroscopy effect using Ag nanoparticles-coated silicon nanowire arrays” (Phát hiện các phân tử hữu cơ nồng độ thấp thông qua hiệu ứng phổ Raman tăng cường bề mặt sử dụng các hạt nano Ag bao phủ hệ dây nano silic), Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol., 4 (1), 015018 (5pp).
2. H. Xu, J. Aizpurua, M. Kall, and P. Apell (2000), “Electromagnetic contributions to single-molecule sensitivity in surface-enhanced raman scattering” (Đóng góp của điện từ trường to độ nhạy đơn phân tử trong tán xạ Raman tăng cường bề mặt), Phys. Rev. E, 62 (3), 4318 – 4324.
3. C. Q. Yi, C.W. Li, H.Y. Fu, M.L. Zhang, S.J. Qi, N.B. Wong, S.T. Lee, and M.S. Yang (2010), “Patterned growth of vertically aligned silicon nanowire arrays for label-free DNA detection using surface-enhanced Raman spectroscopy” (Mọc có tạo khuôn các hệ dây nano silic thẳng đứng xếp thẳng hàng cho nhận biết AND đánh dấu tự do sử dụng phổ Raman tăng cường bề mặt), Anal. Bioanal. Chem., 397 (7), 3143 – 3150.
4. Z. Zhou, X.X. Han, G.G. Huang, and Y. Ozaki (2012), “Label-free detection of binary mixtures of proteins using surface-enhanced Raman scattering” (Phát hiện đánh dấu tự do của hốn hợp các protein sử dụng tán xạ Raman tăng cường bề mặt), J. Raman Spectrosc., 43 (6), 706 - 711.
5. S. Huang, J. Hu, P. Guo, M. Liu and R. Wu (2015), “Rapid detection of chlorpyriphos residue in rice by surface-enhanced Raman scattering” (Phát hiện nhanh dư lượng chlorpyriphos trong gạo bằng tán xạ Raman tăng cường bề mặt), Anal. Methods, 7 (10), 4334-4339.
6. W. Wijaya, S. Pang, T.P. Labuza, L. He (2014), “Rapid detection of acetamiprid in foods using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS)” (Phát hiện nhanh acetamiprid trong thực phẩm sử dụng phổ Raman tăng cường bề mặt (SERS)), J. Food Sci., 79 (4), T743- T747.
7. A. Sengupta, M. Mujacic, E.J. Davis (2006), “Detection of bacteria by surface-enhanced Raman spectroscopy” (Phát hiện vi khuẩn bằng phổ Raman tăng cường bề mặt), Anal Bioanal Chem., 386 (5), 379-86.
8. S. Pahlow, S. Meisel, D. Cialla-May, K. Weber, P. Roscha, J. Popp (2015), “Isolation and identification of bacteria by means of Raman spectroscopy” (Phân lập và xác định vi khuẩn bằng phương pháp quang phổ Raman), Advanced Drug Delivery Reviews, 89 (4), 105-120.
9. W.E. Smith, G. Dent (2005), “Modern Raman Spectroscopy - a Practical Approach” (Phổ Raman hiện đại – một phương pháp tiếp cận thực tế), New York, Wiley.
10. Fleischmann M, Hendra P J and McQuillan A J (1974), “Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode” (Phổ Raman của pyridine hấp thụ ở điện cực bạc), Chem. Phys. Lett., 26 (2), 163-166.
11. P. C. Lee and D. Meisel (1982), “Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols” (Sự hấp thụ và Raman tăng cường bề mặt của chất màu trên dung dịch bạc và vàng), Phys. Chem., 86 (17), 3391-3395.
12. J. Zhang, X. Li, X. Sun, and Y. Li (2005), “Surface Enhanced Raman Scattering Effects of Silver Colloids with Different Shapes” (Hiệu ứng tán xạ Raman tăng cường bề mặt của huyền phù bạc với các hình dạng khác nhau), J. Phys. Chem. B, 109 (25), 12544-12548.
13. C. Zhang, B.Y. Man, S.Z. Jiang, C. Yang, M. Liu, C.S. Chen, S.C. Xu, H.W. Qiu, Z. Li (2015), “SERS detection of low-concentration adenosine by silver nanoparticles on silicon nanoporous pyramid arrays structure” (SERS sự phát hiện nồng độ thấp của adenosine bằng các hạt nano bạc trên các mảng cấu trúc hình chóp silic nano xốp), Appl. Surf. Sci., 347 (10), 668– 672.
14. C. Leordean, B. Marta, A.-M. Gabudean, M. Focsan, I. Botiz, S. Astilean (2015), “Fabrication of highly active and cost effective SERS plasmonic substrates by electrophoretic deposition of gold nanoparticleson a DVD template” (Chế tạo các đế SERS plasmonic hiệu suất cao và giá thành hợp lý bằng lắng đọng điện li các hạt nano vàng trên đế DVD ), Appl. Surf. Sci., 349 (14), 190–195.
15. L.T. Quynh-Ngan, D.T. Cao, C. T. Anh; L.V. Vu (2015), “Improvement of Raman enhancement factor due to the use of silver nanoparticles coated obliquely aligned silicon nanowire arrays in SERS measurements” (Cải thiện hệ số tăng cường Raman do việc sử dụng các hạt nano bạc bao phủ lên hệ dây nano silic nghiêng sắp xếp thẳng hàng trong việc đo đạc SERS), Int. J. of Nanotechnology, 12 ( 5/6/7), 358 – 366.
16. A.M. Michaels, M. Nirmal, and L.E. Brus (1999), “Surface Enhanced Raman Spectroscopy of Individual Rhodamine 6G Molecules on Large Ag Nanocrystals” (Phổ Raman tăng cường bề mặt của các phân tử Rhodamine 6G riêng lẻ trên nano tinh thể Ag lớn) , J. Am. Chem. Soc., 121(43), 9932-9939.
17. A.T. Cao, Q.-N.T. Luong and C.T. Dao (2014), “Influence of the anodic etching current density on the morphology of the porous SiC layer” (Ảnh hưởng của mật độ dòng anốt lên hình thái của lớp SiC xốp), AIP Advances, 4 (3), 037105 (7 pp).
18. E. Sudova, J. Machova, Z. Svobodova, and T. Vesely (2007), “Negative effects of malachite green and possibilities of its replacement in the treatment of fish eggs and fish: a review” (Tác động tiêu cực của malachite green và khả năng thay thế của nó trong xử lý trứng cá và cá: một tổng quan), Veterinarni Medicina, 52 (12), 527-539.
19. Z.Q.Tian , J.S.Gao , X.Q.Li , B. Ren, Q.J.Huang , W.B.Cai , F.M. Liu and B.W. Mao (1998), “Can surface Raman spectroscopy be a general technique for surface science and electrochemistry?” (Phổ Raman bề mặt có thể là một kỹ thuật phổ biến của khoa học bề mặt và điện hóa?), J. Raman Spectrosc., 29 (8), 703–711.
20. T. C. Dao, T. Q. N. Luong, T.A. Cao, N. H. Nguyen, N. M. Kieu, T. T. Luong and V.V. Le (2015), “Trace detection of herbicides by SERS technique, using SERS–active substrates fabricated from different silver nanostructures deposited on silicon” (Phát hiện lượng vết thuốc diệt cỏ bằng kỹ thuật SERS, sử dụng đế SERS chế tạo từ các cấu trúc nano bạc lắng đọng trên silic), Adv. Nat. Sci.: Nanotechnol. 6 (3), 035012(6pp).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
All articles published in SJTTU are licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA) license. This means anyone is free to copy, transform, or redistribute articles for any lawful purpose in any medium, provided they give appropriate attribution to the original author(s) and SJTTU, link to the license, indicate if changes were made, and redistribute any derivative work under the same license.
Copyright on articles is retained by the respective author(s), without restrictions. A non-exclusive license is granted to SJTTU to publish the article and identify itself as its original publisher, along with the commercial right to include the article in a hardcopy issue for sale to libraries and individuals.
Although the conditions of the CC BY-SA license don't apply to authors (as the copyright holder of your article, you have no restrictions on your rights), by submitting to SJTTU, authors recognize the rights of readers, and must grant any third party the right to use their article to the extent provided by the license.
